Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние удобрительных смесей на основе гидролизных отходов на плодородие солонцов и продуктивность сельскохозяйственных культур

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние удобрительных смесей на основе гидролизных отходов на плодородие солонцов и продуктивность сельскохозяйственных культур"

АКАДйШЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ МОЛДОВА Институт физиологии растений

На правах рукописи

СШ1С Андрей Ильич

УДК 631.879:631.445

ВЛИЯНИЕ УДОБРИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ ГИДРОЛИЗНЫХ ОТХОДОВ НА ПЛОДОРОДИЕ СОЛОНЦОВ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ' СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Специальность 06.01.04 - агрогиша

Автореферат

диссертации на соискание ученей степени кандидата сельскохозяйственных наук

Кишинев-1992

Работа выполнена в Научно-исследовательском и проэктно-тех-кологическсм институте почвоведения, агрохимии и мелиорации почв

ИМ.Ц.А.ДИМО.

Научные руководители: доктор сельскохозяйствен«« наук ЩГРКАН М.А.

кандидат сельскохозяйственных наук РУСУ А.П.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор ЗАГОРЧА К.Л. кандидат сельскохозяйственных наук ГОДОРОЖА Н.В.

Бэдащее учреадение: Государственный университет Республики Молдова

Защита состоится " № * ЦЮК-Ч Т99?. г. в часов

на заседании специализированного совета д 012.06.01 при Институте физиологии растений АН Республики Молдова.

/Ирес: 277018, Кишинев, ул,Лесная, 22.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института фивиологии растений АН республики Молдова.

Автореферат разослан "УилМ^_1992 г.

ученый секретарь специализированного совета, каютдпт биологических над к ' / КДЕВЦОВА Е.В.

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблеш. в связи с индустриализацией и концентрацией производства, урбанизацией населения все больше увеличивается в масса различных отходов, являющихся источником загрязнения окружающей среды, вместе с тем, в отходах содержится значительное количество дефицитных для земледелия питательных веществ. возвращение их в почву является актуальной задачей, так как в настоящее время, с невиданным ростом цен на минеральные удобрения сократились возможности улучшения потенциального плодородия почв я его главного показателя - гумуса,,

В настоящее время для химической мелиорации солонцовых почв и повышения их плодородия используются гипс и павоз. р.шс - дорогостоящий материал. Навоза повсеместно не хватает, к тоцу же он зачастую переувлажнен, содержит мало элементов питания.

достойной альтернативой гипса и навоза в повышении потенциального и эффективного плодородия солонцовых почв могут Сыть гидролизные отхода и удобрительные смеси на их основе с дефекатом, осадаом городских стоков, использование удобрительных смесей, состоящих из отходов, позволяют одновременно решать две задачи: повышение плодородия солонцов путем реутилизации биогенных элементов и полазшх свойств отходов и охрана окружающей среда от загрязнения, так как будучи внесенными в почву, отходи на скапливаются на свалках.

цель- и задачи исследований, целью настоящей работы являлось разработка приемов повышения плодородия солонцов путем применения удобрительных смесей на основе гидролизных отходов,

В процессе научных исследований для достижения цели и обоснования приемов утилизации отходов р^шаи! следу та ие задачи:,

- изучение агрохимических и агрофизических свойств гидролизного лигнина, гидролизного шлама, дефеката сахарнлх заводов и • осадка городских стоков;

- исследование основных показателей плодородия солонца черноземного в связи с внесением отходов;

- установление влияния отходов на урожай сельскохозяйственных культур.

Научная новизна. Получена бохее полна! и достоверная агрохимическая и агрофизическая характеристики тдролн иного лпгнина, гидролизного шлака, дефеката оауарнмх заводов и осадка городских сто-

I

кои; установлены величины их гигроскопичности, плотности, общей пористости, гранулометрического состава, изучена возможность использования удобрительных смесей на основе гидролизных отходов на солонцах черноземных; выявлено их влияние на плодородие почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур.-Экспериментально обосновали наиболее оптимальные смеси и разработана технология их применения.

Практическая ценность, разработаны рекомендации по эффективному использованию гидролизных и других отходов для окультуривания солонцов, что дает возможность вовлечь в хозяйственный круговорот больше отходов с содержащимися в них Виофильными элементами для повышения плодородия почв; Использование отходов для по-Быиония плодородия солонцов позволит предотвратить загрязнение окружающей среда, При высокой окупаемости производственных затрат.

Вклад автора. Автору принадлежит формулировка теш; составление програмш научно-исследовательски* работу выбор методов исследований о учетом почвенных условий и форм Испытуешх удобрений, ■ закладка и ведение вегетационного; полевого и производственного опытов; получение, обработка й обобщение полученных результатов;

Апробация работа; результата исследований доложены и полумили одобрение на республиканских научных конференциях: "Научно-техни-. ческйе проблемы решения Продовольственной программ!" (КИЯ!1НСв,1984), "Роль молодых учёных и специалистов во внедрении научно-технических достижений в сельскохозяйственное производство"(Кишинев,1985), "Молодом, и интенсификация агропромышленного комплекса" (Кишинев, 1987), "Мелиорация и химизация земледелия Молдавии" (Кишинев,19881 на всесоюзных конференциях: "Вклад молодых ученых в интенсификацию сельскохозяйственного производства" (Харьков, 1988), "Ноосф^- -рогенез: постановка и пути решения проблеш" (Кишинев; 1990); на научно-техническом семинаре "использование лигнина и его производных в сельском хозяйстве" (Ленинград-Пушкин, 1989).

Реализация результатов исследований, эффективность применения удобрительных смесей яспытывалась в производственных условиях на полях колхоза "чучуень" Сынжерейского района. Разработаш рекомендации по применению гидролизно-дрожжевых отходов при окультуривании солонцовых почв." Молдовы;

Публикация; По материалам диссертации опубликовано II работ.■

Объем и структура работ; диссертация изложена на 160 страницах машинописного текста, содержит 53 таблица, 4 рисунка и состоит из введения, пяти глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы (156 источников, в том числе 2 •иностранных).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ I. Объекты, методика и условия проведения исследований

Изучение влияния удобрительных смесей на основе гидролизных отходов на плодородие солонцов и продуктивность сельскохозяйственных культур выполняли в вегетационном (1982-1985 гг.), полевом (I984-IS88 гг.) и производственном (1987-1990 гг.) опытах.

В качестве удобрительных материалов использовали гидролизные стхода (гидролизный лигнин, гидролизный шлам), а также осадок городских стоков и дефекат сахарных заводов (в качестве ко!ллсйеитсь для производства удобрительных смесей).

дачва опытных участков - солонец черноземный средиенатриевый глубокогипсовый тяжелосуглинистый, залегаакшй в комплексе с обыкновенным черноземом. Характеризуется тяжелым гранулометрическим составом пс Bce.'.ty профилю, высокой плотностью, ни ai ей пористостью, плохими водными свойствами.

Ввготациоший опыт закладывали в сосудах Матчерлиха по схеме (доза отходов - г/сосуд):

1. Контроль (без отходов).

2. Лигнин, ЮОС,

3. Шлам, 1000.

4. Гипс, S23.

5. Шлам, 500 + дефекат, 500.

6. Шлам, 250 + осадок, 250 t дефекат, 50U.

7. Шлам, 250 + осадок, 500 + дефёкат, 250.

8. Шлам, 500 + осадок, 250 + дефекат, 250» ■ 9. Шлам, 250 + осадок, 750.

10. Щлам, 500 + осадск, 500.

11. Шлам, 750 + осадок, 250.

12. Лигнин, 250 + дефекат, ?;•,(;.

13. Лигнин, goo + дефекат, щи.

14. Лигнин, 750 ^ дефекат, 250. 3

В сосудах вместили по 17 кг сухой почвы. Для их набивки использовали почву горизонтов А + В солонца черноземного, тщательно поремевшцую с удобрительными материалами с естественной влажностью. влажность отходов при закладке была следующая, в %: лигнина -60, шлама - 62, осадка - 38» дефеката - 23, навоза - 78. Сосуда, 8ахытые в землю, постоянно находились на специально оборудованной открытой площадке, обеспечение влагой происходило за счет атмосферных осадков. Повтори ость опыта четырехкратная, в каждом сосуде вылащивали ко одноцу растению кукурузы сорта Молдавский 426 М.

Полевой и производственный опыта проводили в колхозе "ЧУЧуень" синжереНекого района республики Молдова.

Схема полевого опыта:

1. Контроль (без отходов).

2. Навоз, ЮО т + гипс, 10 т/га.

3. Лигнин, 50 т + шлам, 50 т/га.

4. Лигяин, 50 т + шлам, 50 т + гипс, 10 т/га.

5. Лигнин, 25 т + шлам, 25 т + осадок, 50 т/га. >

6. Лигнин, 25 т + шлам, 25 т + дефекат, 50 т/га. "

7. Лигнин, Ю т + шлам, 10 т I осадок, 30 + дефекат, 50 т/га.

Схема производственного опыта:

1. навоз, 40 т + гипс, 10 т/га (базовый),

2. Лигнин, 25 т + шлам, 25 т + осадок, 50 т/га (исштуешй), В опытах испытали относительно высокие доа* отходов - 100 т/га. дозу дефеката (как основного кальцийсодержащего материала) рассчитывали по количеству кальция, необходимого для вытеснения натрия из поглощающего комплекса всего почвенного профиля почвы (50 см). Повторность опыта четырехкратная, учетная площадь делянок полевого опыта 160 м^, производственного I га. Удобрительные смеси вносили один раз при закладке опыта под вспашку на глубину 18-20 см. Все варианты исшивали на фоне ежегодно вносимых минеральных удобрений (NgQpgg). В полевом опыте воздежваля следующие культуры: кор-мовня свекла (1984), суданская трава (1985), кукуруза на силос (1986), озишй ячмень (1987). озимая пшеница (1988 года); в производственном - озимая пшеницв (1987 год), подсолнечник (1988), озишй ячмень (1989), кукуруза на силос (1980). Уборку урожая выполняли сплошным методом, взвешивая отдельно урожай каждой делянки. Образцы почвы отбирали буром ежегодно в весенний период, каздые

20 см до глубины 60 см с каждой повторности. 4

Количество осадков в холодный период года (сентябрь-март) был ниже сроднеыноголетней норки во все гопу исследований, за исключением 1987-1988 сельскохозяйственного года, когда выпало 260 мм осадков против 215 по норме.

Агрохимическая и агрофизическая характеристики отходов

Гидролизный лигнин - твердай материал, представляет собой измельченные остатки растительного сырья, обладает большой пористостью, имеет кислую реакцию (табл.1). По химическому составу является комплексом веществ, основную массу которого составляет природ-вый лигнин, а такие негидролизуедае полисахарида, неотштые сахара, гуминешб вещества, органические кислоты, серная кислста и зольные элементы, среди зольных, элементов преобладают кремний, сера и кальций; последние преобладают и в водорастворимой форме, содержит некоторое количество биогенных микроэлементов, херактеризу-ется высокой гигроскопичностью (5,97$), низкой плотностью(о,33 г/ ом3) и большой пористостью (76$).

. гидролизный идам - материал серокоричневого цвета, твердая фракция которого состоит из очень мелких частиц. В естественном состоянии он представляет собой водную суспензию различных органических и шнеральных веществ, в отличие от гидролизного лигнина шлам имеет более значительные пределы колебаний в содеркашш агрохимических показателей (табл.1). Богат органическим веществ ом, азотом, фосфором, серой и кальцием, характеризуется хорошими агрофизическим) свойствами.

Осанок городских стоков - отработанная и обеззараженная смесь прошшлеяшх и.хозяйственно-бытовых стоков, образу ¡сущая ся на очистных сооружениях городов. Осадок городских стоков, обЬзвозенный на иловых полях, характеризуется высоким содержанием золы(48-58$), органических веществ (51-83)0, богат азотом (I,, фосфором (0,9-3,4$), кальцием (6,3-7,8$), содоршт в мг/кг: 187-558 марганца, 136-1347 меди, 135-1354 цинка, 24-71 бора, 1-6 молибдена, I-39 кальция, 41-280 свинца, 73-167 хрома, 15-91 никеля, 4-16 коба- . льта. в водорастворимой форме содержит значительное количество в мг.экв/юо г сухого вещества: аммиака (6,0-12,5), кальция (2,43,9), калия(1,3-3,9), нитратов (0,6-1,9), фосфора (0,4-1,3). высушенный осадок имеет херемто агрофизические свойства.

Таблица I

Агрохимические и агробазггаескне показателя гэдролизяых отходов (в расчете от сухой массы), п-~ 15

Показатели Гивсолп

I 1 Ми. 1 Мах Л- ! --------, !

т 2 ! 3 ! 4 5 ' 6 ' 7

£¿1 водное 3,5 1,9 5,9 4,0 3,0 5,1"

Влажность, $ 63,7 59,1 76,3 78,1 60,3 91,2

Зольность, ¡? 10,8 6,5 14,7 22,4 4,2 72,5

Углерод ойзий, % 47,6 41,3 51,4 41,2 11,3 с;-} 7

Дзот общий, % 0,42 0,30 0,58 1,9 0,6 2,8

115,7 88,6 137,7 23,5 7.4 34,2

от нитратный, мг/Я/1С0 г 0,4 ОД 0,7 1.1 0.4 2,6

Азот ашяачвый, мг Я/100 г 4,0 2,0 8,0 248,7 129,8 391,2

•госфор ойзий, % ?205 0,20 0,15 0,25 0,49 0,11 0,83

Босфор-подвижный, мг Р20дД00 г 10,2 2,3 19,8 196,8 54,4 615,1

Босфор водораствортый, кг-экв ^РОд/'Юв г 0,2 0,03 0,3 0,6 0,3 0,8

Халай 01Ш, £ 1^0 0,6 0,04 2,11 0,52 0.2 1,04

лаяяй обменный, кг Ко0/100 г 26,9 16,4 34,6 205,7 68,3 421,6

Калий водорастворимый, иг.экв К/100 г 1,3 0,4 2,2 1,3 . 0,5 2,4

ладыкй обкяй, % СаО 0,96 -* 0,84 1,12 7,12 0,34 14,17

Кальща водорастворимый, мг-экв Са/100 г 8,3 5,3 12,2 5.2- 3.2 3,4

Магний обцай, £ ЩО 0,15 0,11 0,19 0,61 0,15 0,28

Магний водорастворимый, мг.экб Г<1^/Х00 г 3.2 0,7 5,2 2,2 0,7 4,4

Натрий обдай, % КазО 0,02 0,01 0.04 • 0,06 0,01 0,11

__I_

Натрий водорастворимый, кг-акв Да/100 г Еелезо общее, Ре20з Дшшний общий, £ А^^З Сера общая, $ ^Од

Сера водорастворимая, мг-онв «УО^/ЮО г

Хлор водорастворимый, мг-экв С1/100 г

Марганец общий, иг/кг

Медь общая, мг/кг

цинк общий, мг/кг

Ьзр общий, мг/кг _

Молибден общий, мг/кг

Кадаш общий, мг/кг

Свинец общий, мг/кг

Никель обедай, мг/кг

Кооальт общий, мг/кг

Гигроскопическая влага, %

Плотность, г/см3

Плотность твердой фазы, г/к.;3

Пористость, $

уракпия мелкого песка и крупней пыли (О, 0,01 мм) гранулометрического состава, %

¡5л (0,001 мм.) гранулометрического состав

фракция мелкого песка и-крупной пили (О, 0,01 ш) микроагрегатного состава, %

Ил(0.0С1 шл) шкроагрегатного состава, %

Окончание таблицы I

2 ! 3 ! 4 ! 5 ! 6 ! 7

0,6 С,2 0,9 0,8 0;3 1,2

0,37 0,20 0,62 0,58 0,23 1,55

0,12 0,06 0,19 0,79 0,05 1,47

1,26 0,70 2,01 6,06 ■ 1,80 11,62

11,9 ' 7,1 17,4 25,8 12,7 ■40,6

0,06 0,04 ' 0,10 0,07 0,03 0,13

86 II 183 97 70 140

90 32 152 75 4 115

10 3 55 63 15 93

2 I 4 4 3 6

0,3 0,1 ■ 0,7 0,4 0,1 0,7

следы - - 0,5 0,2 0,9

2 т 3 3 I 5

8 2 12 7 О к* 10

следы - - 3 I 5

5,57 . 5,53 6,53 6,67 6,15 7,31

0,33 0,25. 0,37 0,69 0,60 0,75

т 37 1,27 1,45 1,73 1,63 • 1,81

75 74 80 60 5о 64

50,2 43,9 56,0 £¡4,8 48,5 ' 60,3

с» с. ~»~ 7,3 11,4 7,3 5,2 1С,2

70,5 64,9 76,2 62,4 5^.3 70,2

6,4 5,1 7,5 15,9 13,2 1В. В

Цефекат сахарных заводив - землистая масса, накапливавшаяся на очистных сооружениях сахарных заводов. После многолетнего хргонения имеет серую или светло-сорую окраску, сыпуч, легко крошится. Исследования различных образцов показали шелочную реакцию (рН -8,1-8,8), низкую влажность (12-30/?), высокую зольность (78-9$). Содержит в среднем 3,6$ углерода, 0,3$ азота, 0,1Е$ фосфора й 0,871 калия, в минеральной части преобладают карбонаты (28,-$ caco j, кальций (27, Ей Сао) и кремний (24,6 SiOo) « Содержание микроэлементов незначительно, среди водорастворимых ионов преобладают (в мг.экв/ЮО г) сера (10,1-14,2) и кальций (9,4-14,1). ЛЛО'Г-ность.(г/см3), плотность твердой фазы (г/см3) и пористость (%) составляют соответственно 0,96; 2,40; 60. По гранулометрии дефекат относится "к легкому суглинку с преобладанием песчаных фракций.

3. Изменение свойств солонца черноземного под влиянием удобрительных смесей на основе гидролизных отходов

в

.При использовании гидролизных отходов и удобрительных смесей на их основе происходят изменения агрофизических и агрохимических свойств почвы. Разовое внесение 100 т/га удобрительных смесей способствовало снижению фактора дисперсности пахотного слоя с 68 до 8-23, плотности с 1,31- до 1,22-1,25 г/см3, увеличению пористости с 51 До 53-54Í?, диапазона активной влаги с 12,9 до 15,7-18,6$. Эти явления наблюдаются и в подпахотных горизонтах. В вегетационном, полевом.и производственном опытах установлено, что под вляянием удобрительных смесей происходит значительное обогащение почвы обменным кальцием и уменьшение содержания обменного натрия. Наблюдали тенденцию к уменьшению обменного магния.

Внесение удобрительных смесей способствовало увеличению устойчивой буферной способности почвы, нейтрализации щелочности, оп-роснению солевого профиля и улучшению качественного состава солей, удобрительные смеси обогатили почву органическим веществом. В вегетационном опыте прибавка гумуса на искнтуешх вариантах в среднем за четыре года составляла 0,2&-I,4ISf« к 3,60í£ на контрольном-варианте, внесение удобрительных смесей в дозе ЮО т/га способствовало повышению содержания органического вещества в пахотном слое полевого опыта на 0,43-1,11$.

.Установлено, что применение удобрительных смесей на солонце черноземном способствовало обогащению почвы питательными веществами. В вегетационном опыте в.первый год действия количество нитраг-8

тов повысилось относительно контроля в 1,5-2.3 раза, подвижного фосфора в 1,2-2,4 раза. Содержание обменного калия изменилось незначительно. Положительное действие смесей на содержание питательных элементов проявилось и в последующие годы, в полевом опыте наиболее эффективны!® по влиянию на содержание элементов питания явились следующие удобрительные смеси: лигнин, 25 + шлам, 25 + осадок, лигнин, 10 + шлам, Ю + осадок, 30 + до^экат, 50!"»; лигнин, 25 + шлам, 25 + дефекат, 50$. К началу вегетации перзого года действия запасы нитратов в аеетидесятисантиметровсм слое почвы были больше на 16-22 кг/га, подвижного фосфора - на 104-213 и обменного калия - на 77-452 кг/га по сравнению с контролем» В последующие годы сохранялся также более высокий запас элементов литания, что служило материальной основой для образования большего урожая.

4. Влияние удобрительных смесей на основе гядролипшх • отходов на продуктивность сельскохозяйстпеших культур

удобрительные смеси оказали существенное влияние на содер.?л- . ние азота, фосфора и калия, а также кальция, магния и натрия в растениях как в первый год действия, так и в последующие, в полевом опыте вынос азота, фосфора и калия па контроле составил соответственно (кг/га) 79, 20 и 97 для кормовой свекш; 53, 22 и 100 - для суданской травы; 37. 16 и 44 - для кукурузы на силос; 4Д, 20 и 44 для озимого ячменя. На удобренных вариантах сн колебался в следующих пределах, кг/га: 105-141, 22-41, 132-170 для кормовой свеклы; 75-67 , 32-45, 116-182 ДЛЯ суданской травы; 40-54, 17-22 , 56-69 ДЛЯ' кукурузы на си лее; 49-75, 23-31, 47-53 для озимого ячмош. вынос кальция, магния и натрия на контроле составил соответственно (кг/га) 6,8 и 74 дда кормовой свеклы; II, 4 и 15 длз озимого .ячменя, в испнтуошх вариантах эти показатели были следующие (кг/га): 7-9, 10-13, 46-99 для корковой СЕеклн. В вегетационном опыте урояай зерна кукурузы в ясштуешх вариантах был выше, чем на контроле, (та!л.2). Белое высокие прибавки получены при внесении гидролизных отходов в составе удобрительных смесей, чем применений иг в отдельности; удобрительные смеси обеспечили повышение урожая зерна кукурузы в 1,7-2,4 раза, а также способствовали улучшению его'каг-чества. в испытуешх вариантах увеличилось содержание сырого' про' 9*

Влияние гидролизных отходов к удосрктелышх смооей ка их основе на урохая и качество зерна кукурузы, г/сосу^. Вагетационньа: опыт

11 ; Вариант опыта* ! (доза отходов - г/сосуд)! урожаи на контроле и п рпоавдЕ ] за лсшлусках вариантах !Среднее !г. зерне соде икание з« 4 гола.С

1982 г. .|1983 г.| 1984 г .{1985 г . ¡Сугл.шрн о зэ 4 года ~ ¡сырого ! протеин. е! >°5

Контроль (без отходов) 138 77 33 24 272 В,4 Г. , 5С

£ >юоо - то 23 19 35 96 9,6 0, ,55

и >юоо 47 75 Зо 53 210 . Ю,5 с, ,60

Г. 923 61 49 35 15 160 . 8,8 и, , 57

Ш'5С0 + ^'500 7 55 100 38 200 10,7 п ,22

ш-250 + 0,250 + д,500 28 19 122 30 199 10,5 0, ,56

е-260'+ ^'500 + Д<250 65 105 • 150 45 36Е 11,3 с .65

Е'500 + ^'250 + Д.250 16 114 29 - 252 10,9 0, ,62

^•250 + °'750 «£> 0 79 64 97 . при 11,0 0. .65

^•500 + р'500 24 ¿1 ЮГ 7; 24 С 1С-, 5 0,

5'?50 + ^'250 43 72 62 22? Ю, 0. ГО

'У 250 +' ^'750 00 55 °2 7? 27- 10.6 0. ,66

•"•БОО + ^'500 С'О С- 102 ГС? :с.: 0, £Г

Л'750 + ~'250 63 26 ГV 0 с- 251 1С. 3 с. .62 .

р 5- о т »^ 9 с » ■■■ 2.4 2, Г 1 1,7 ' I, .9

НСР(0,95)- Г/С0СУД . 13 16 2~ - С,5 о, 04

31 Здесь и далее в таблицах Л - лшгшга, Ш - шлам, 0 - осади-:, Д - дефекат, Т - гиде, Н - навоз.

теина в зерне кукуругл с 8,4 до 8,В-П,3/1 и фосфора с 0,56 до 0,59-0,63*.

Ач алогичные результата получвт в полевых условиях, на первом году действия в испытусшх вариантах прибавка урожая кодовой свеклы составила 56-194 Ц/га (табл.3) по сравнении с контролем. (480 ц/га). во всех вариантах наблюдали положительное последейст-вио удобрительных смесей, дал:е на пятом году оно Úiло значительным. наибольший уроетй (как и в вегетационном опыте) получен в вариантах, где гидролизные отходы вносили в сочетании с осадком городских стсков. суммарная прибавка урожая за гать лот составила здесь 95,5 и 82,1 ц/га зерновых единиц, что в 1,4-1,6 раза выше, чем в варианте извоз, ЮО + гипс, Ю т/га, применяемом в настоящее врет для окультуривания солонцовых почв. Наименьшую прибавку урожая за пять лет получили в варианте липши, 50 + шлам,; 50 (36,3 и/'га зерновых единиц). А при добавлении Ю. т/га гипса она не уступила варианту навоз, юо + гипс, Ю и составила 60,5 ц/га зерновых единиц»

Таблица 3

Влияние удобрительных смесей на урожай полевых культур, ц/га. Половой опит

I урожай Im контроле и прибавки на исГштуешх

Вариант опыта !_ вариантах___

(■доза отходов - т/га! к ормов ой! су дан-1 ку ку ру -! озимо-! о зя мой!. су мма]>-!свекл*, !ской 1зы на !го яч-!пшени-!но за 11981 г. !Травы,!силос, (меня, !цы, ¡5 лет в I 11985г.! 1986 г.!1987Г.!198$\!зернов. _I_!_I_!_!_! единиц.

16,1 17,6 180,0 , 7,4 8,0 .59,4 5,3 7,0 36,3 10,1 10,4 60,5 8,1 10,1 82,1 5,2 5,5 48,7 5,2 / 5,5- • 95,5 3,1 * 2,8 20,2 2,1. 2,4 3,1В производственных услсвг-лх испытали трохкомпоненпфо смесь, состолтус из лигнина, шлама и осадка Городских стоков в соотношении 1:1:2 (тйбл.4). Суммарная прибавка урожая за четыре-года со-' ставила 21 ц/га зерновых единиц, $ базовом варианте навоз, 40

•И

Контроль(без отходов)

н,100г, '10

Л'50 + + Г'Ю

Л'50 +

Л'25 + Ш'25 + °»50.

Л'25 + И,25 + Д'50

л,10+ш, 10+°' 30+Л'50

Р, If

г, /•

НСР(0,Э5)' ц/га

480 202 176

119 122 74

56 64 40

62 121 86

173 104 ПО

90 Í04 105

'90 104 105

3,2 3,0 4,1

24 ' 22 23

гипс, Ю (119 и/га зерновых единиц). Содержвние сирого протеина в зерне озимой пшеницы в испытуемом варианте составило 11,45°, в базовом - 10,еЙ, фосфора - соответственно 0,9 и 0,$5. выход протеина составил 3,4 ц/га, или на 0,7 ц/га больше, чем при внесе-'. нии пшсо-навозной смеса.

Таблица 4

Эффективность прояаводстввших испытаний удобригельшх

смесей на основе гидролизных отходов, доза отходов-т/ра «

Показатель базовый ваг- г> р ШЧ0,95)

' . риант

__;_'ант__________'

Озимая пшеница, 1987 г.

Урожай зерна, ц/га 24,8 30,1 .3.1 5,1

Сырой протеин, % 10,8 И»4 2,8 0,5

Сбор протеина, ц/га 2,7 3,4 2,5 0,4

- Подсолнечник, 1988 г.

урожай сешн, ц/га 18,9 23,4 2,9 4,2

Сирой чир, % 18,0 18,6 ' 3,3 0,5

Сбор аира, ц/га 3,4 4,3 2,4 0,7

Озашй ячмень, 1989 г.

урожай зерна, ц/га 22,2 26,3 3,0 - -- 2,5

Сырой протеин, % ЮЛ 11,7 3,4 1,2

Сбор протеина, ц/га 2,2 3,1 2,7 0,7

Кукуруза на силос., 1990 г.

урожай зеленой массы,

Ц/га 234 257 2,5 19

Суммарно за 4 года в зерновых единицах

Урожай 119 140

Прибавка 21

Чистый доход, руб./га - 509

На второй год действия удобрительных смесей количество сырого протеина в семенах подсолнечника равнялось 18,6$, сырого жира - 52,$, фосфора - 1,3$ и калия - 0,9$,в базовом соответственно 18,0, 51,8, 1,1 и 0,8$. выход аира 12,3 ц/га или на 2,5 цДа больше, чем в базовом варианта, на третьем году действия содержание сырого протеина в зерне ячменя возросло на'1,бХ, фос фора - на о,2 и калия - на 0,1?, по сравнению с гипсо-навозной смосьи. 12

расчет экономической эффективности (по ценам IS90 года) показал, что от применения ЮО т/га удобрительных смесей условно чистой доход составил 599-1964 }уб./га суммарно за пять лет.- Нги-больший доход получен при внесении гидролизных отходов в сочетании с осадком городских стоков, до$екатом сахарных заводов (16551964 руб./га), окупаемость затраченного рубля составила 7-6 руб. при высокой рентабельности (C04-70I*)'.

5. Технологии повышения плодородия солонцов с применением гидролизных отходов

для эффективной и безопасной утилизации гидролизных отходов, дефеката и осадка сточных вод городов разработаны технические требования по ряду показателей, чаще всего ограничивавших их применение. Особенно яееткпо требования предъявлены к осадкам сточных вод городов, загрязненных тяжелыми металлами, предлагаемая технология подготовки и применения этого отхода полностью исключает возможность накопления токсичных веществ в почве и в растениях, ус- . гранение других неблагоприятных свойств отходов достигается путем их компостирования.

Приготовление удобрительных смесей (компостов). сводится к следующим технологическим операциям, площадку для сметывания вы-• бирают вблизи поля, подлежащего мелио]>ащш. уровень гонтовых вод должен быть лиге 1,5 м. уклон - не более 7°. Размеры определяют вз расчета 0(2 га на приготовление ICOL' т удобрительшх смесей. Нос- " ле завоза компонентов производят тщательное их перемешивание при помощи бульдозерной лопаты и навозоразбрасывзтелем.

После внесения смеси в рекомендованных дозах производит дискование поля на глубину 12-14 см. в первый год высевают густопокровную культуру (лучше озишй ячмень) и других обработок не проводят.

■Под урожай второго года действия выполняют неглубокую отвальную свспашку на 18-20 см. необходимо сеять сахарную или кормовую свеклу - культур!, потребляющие значительное количество натрия я отличающиеся высокой солевыносливостью, в дальнейшем, на протяже- . нии использования папни мелиорированных солонцов под густопокровные культуры почву дискуют, а под пропашные - вспахивают на глубину до 20 см. Пахать солонца глубоко не рекомендуется, это приводит к. механическое поднятию солей на поверхность горизонтов с более высокой концентрацией натрия и запахиванию болэе плодородного верхнего слоя.^что приводит ж снижению эффекта от химичес-

кой мелиорации.

На окультуренных солонцах в севообороты включают прсиц/щаст-венно солеустсйчивые кульзур^, так как они способны поглощать значительное количество натрия, как било оказано пиша, и обеспечивают нб только хорошуь урожайность, но и заметную фитомелиорацию солонцов, к ним относятся сахарная и кормовая свекла, овос.ячмень, денник, люцерна, суданская трава, сорго. Другие культур! потребуют меньше натрия ц менее содеустойчивн, в своей основе севооборота на солонцах должны быть кормовые или зерно-кормовые.

Шзода

I. Гидролизный лигнин характеризуется благоприятными физическими свойствами отличается высоким содержанием (81-97$) органических веществ, невысоким содерздняеи бнбгеншх элементов (1Ь0,4{ pgOg - 0,2; КоО - 0,6$ от'сухой массы) и широким отношением С:Л (89:1.37)«

Я. Гидролизный шлам богат органическим веществом (78,от сухой массы) и азотом (1,30. имеет агрохимически благоприятное отношение C¡N (7:34). Б валовом составе шлама преобладают кальций (7,12%), кремний (6.1$) и сера (6,06$ от сухой массы), в водорастворимой форма содержится-большее количество серы, аммонийного азота и фосфора, в сухом состоянии характеризуется xn^-'^nui физическими свойствами.

3. Осадок городских стоков характеризуется высоким содержанием органических веществ (51,3-82,6$), общего азота (1,5-2,7), фосфора (0,9-3,4$), калия (1,5-2,7$), серы (0,9-3,2$) и кальция (6,3-7,8). Содержит в среднем 300 да/кг сухой массы марганца, 486 меди, -755 цинка, 53 бора, 107 свинца, 151 хрома и 57 никеля.

4. Дефекат сахарных заводов беден элементами питания (К -0,3, P.^Og - 0,2. К20 - 0,8$) и очень богат кальцием (21,0-34.8$ Cao от сухой массы), обладает хорошими агрофизическими свойствами»

5. Щ® испытании удобрительных смесей на основе гидролизных отходов в вегетационном, полевом и производственном опытах установлено их положительное влияние на потенциальное плодородие солонца. испытуемые смеси способствовали снижению плотности с i,3i До 1,23.-1.25 г/см3, дисперсности с 68 до 8-23, а также сояонцева-тосо!и и увеличению пористости с 51 до 53-54$ и диапазона активной пла1'и с 12,9 до 15,7-18.6$. Заметно опреснили почвенный профиль и улучшили качественный состав солей, нейтрализовали щелочность 14

и повысили буферные способности солонца, удобрительные смзсп на основе гидролизных отходов повышают содержание органического вещества п солонце черноземном и улучшают условия азотного и ^-осфор-ного питания растений,

6. Максимальный удобрительный й мелиоративный г>зфзкт обесно-чивается смешиванием (компостированием) гидролизных отходов с осадком и дефекатом сахарных заводов (шлам, 50 + осадок, лигнин, 25 + шлам, 25 + осадок, 5С$; лигнин, 25 + шлам, 25 f дэ!-е-кат, 50.-5; лигнин, го + шлам, 10 + осадок, 30 + дгфекат, 50,5).

7. На солонце черноземном гидролизные отходы и смоги на их основе способствуют повышении урожайности зерна кукурузы в 1,22,4 раза, кормовой свеклы - на 56-194 ц/га, суданской травы - на 64-125 ц/га, зеленой массы кукурузы - на -10-126 ц/га, озимого ячменя - на 5,3-12,0 ц/га, озимой пшоницы -на 7,0-11,5 u/га по сравнению с контролем;

8. Применение удобрительных смесей на солонце черноземном под полевые культуры способствуют получению наряду с агрономическим я -экологическим, высокого экономического эффекта, чистый доход ( по -уровне цен 1990 года) lia вариантах с сочетаниями гидролизных отходов с осадком городских стоков и дефекатом составил за 5 лот 16551964 руб/га, при уровне рентабельности 600-7005 и окупаемости Ï руб. затрат 7-8 рубляьз!.

рёксмендацяи производству

Для окультуривания солонцопых ^ют, наряду с навозом и гипсом, рак мои дуем примешть удобрительные на основе гидролизных отходов:,

Лпгшт, 25 + шлам,25 + осадок; 50?.

Лигнин, 25 + алам;25.+ дарекйт, 50;S.

' Пйг-м, 50 + осадок, 50?.

Лигнин, ю + шлам, 10 + осадок, 30 + дефекат, 50*.

Отхода могут применяться по двум технологическим схемам:^прямоточной с вносением комюнентов раздольно; 2) перевалочной с при-' • менение:л компонентов в форма смесей или компотов* Смеси' вносятся под неглубокую обработку почвы (15-20 см) п дозе 00-100 т/га, согласно заранее составленному проекту химической мелиорации поля. Количество дёфеката в составе смеси уточняется согласно наличию обменного натрия в поглощающем комплексе й рассчитывается для все- ■ го почвенного профйла (горизонты А+Б). , Выбор конкретного.варианта обуславливается наличием соответствующих отходов в хозяйстве. ;

По теме диссертации опубликованы слсдуццие работы:

1. Агрофизические свойства стопного солонца при внесении различных отходов// резервы пошшвния плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур,- Кишинев, 1984.- С.48-49.

2. Продуктивность кукурузы при удобрении комиос-тами на основе осадка городских стоков// Тез.докл.росп.конф. "Роль молодых ученых и специалистов во внедрении научно-технических достижений в сельскохозяйственное производство",- Кишинев, 1985. - С.127. •

3. Влияние гидролизного лигнина и шлода на плодородие солонца черноземного// Пути повышения производительности потенциала почв Молдавии,- Кишинев: Штиинца, 1988.- С.42-47.

' 4. Использований лигнина в качестве органического фонда при мелиорации солонцовых почв // Тез.докл.респ.конф, "мелиорация и химизация' земледелия Молдавии',' - Кишинев,, 1988.- 4.2.- С.73.

■ 5. Влияние лигнинно-дефекатной смеси на плодородие стопного солонца// Тез.дэкл.научн.технич.семинара по использовании лигнина и его производных з сельском хозяйстве" - Ленинград-Пушкин,1989.-С.59-62.

6. Использование гидролизно-дрождевых отходов на автоморфных солонцах Молдавии// Тез.докл. УШ Всесоюзн.съезда почвоведов. - .

. Новосибирск, 1989.- Кн.3.~ С.280.

7. Использование отходов биохимической прошшленности в целях охраны природных ресурсов// Тез.докл.И съезда географического общества-Молдавии.- Кишинев: Щгиикца, 1990.- С.ПО-Ш.

8. Окультуривание солонцовых почв гидролизно-дроиг.евыми отходами// Тез.докл.Всесоюзн.конф.молодых ученых и специалистов

. "Ноосферогенез: постановка и пути решения проблеш".- Кишинев, 1990.- С.164.

9. Эффективность сочетания гидрояизно-дронлевдх отходов с осадком городских стоков при окультуривании солонцовых почв// применение органических удобрений в Молдове.- Кишинев: Штиинца, 1991. - С.25-33 (в соавт.русу А.П.).

10. Химический состав и физические свойства некотод« отхо~ дав// Применение органических удобрений в модцово,- Кишинев: штиинца,1991.- С.52-53 (в соавт.Еусу А.П.).

11. Влияние гидролкзно-дротаезых отходов на химический состав п одер ых-культур и вынос биофильных элементов на солонце чернозем, ном// плодородие гючв и эффективность удобрения,- Кишинев:Штиин-

' «а, 1992.-С.96-106 (в соавт.Русу А.П.). ^ Ш 16 . '